2020-2021学年江西省抚州市高二下学期期末考试物理试题B卷 word版

抚州市2020-2021学年高二下学期期末考试

物理·B卷

考生注意：

1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间100分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.本试卷主要考试内容：人教版选修3-2第五、六章，选修3-5第十七至十九章，选修3-3或选修3-4。

第Ⅰ卷（选择题  共28分）

一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~7题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.人工合成的稀有气体元素118号元素经过一系列衰变后成为新元素，下列说法正确的是（    ）

A.若增大压强，可以增大的半衰期

B.的中子数比的中子数多18

C.118号元素经过8次衰变和2次衰变后成为新元素

D.若的半衰期为T，12个经过2个半衰期后剩余3个

2.一交变电压随时间变化的图像如图所示，已知横轴下方为正弦曲线的一半，则该交变电压的有效值为（    ）

A. B. C.10V D.

3.小型交流发电机向灯泡供电的示意图如图所示。已知绕与匀强磁场垂直的轴匀速转动的线圈电阻为10Ω，外接的灯泡额定电压为20V，额定电流为0.2A，若发电机转子以50r/s的转速匀速转动时，灯泡正常发光，不计电路的其他电阻，则下列说法正确的是（    ）

A.发电机产生的电动势的峰值为

B.每秒钟灯泡中的电流方向改变50次

C.1min内灯泡消耗480J的电能

D.从图示位置开始计时，灯泡两端的电压表达式为

4.氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。氦离子的能级图如图所示，根据玻尔能级跃迁理论，下列说法正确的是（    ）

A.一个处在能级的氦离子向低能级跃迁时，最多能发出6种不同频率的光子

B.一群处在能级的氦离子向低能级跃迁时，最多能发出2种不同频率的光子

C.氦离子从能级跃迁到能级，电子的动能减小，电势能增大

D.氨离子处于能级时，能吸收7eV的光子能量而发生电离

5.霍尔元件的工作原理为当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电子在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即霍尔电压。已知载流子为电子的霍尔元件中单位体积的电子数为n，电子电荷量为e，霍尔元件的宽度为、厚度为、长度为，如图所示。下列说法正确的是（    ）

A.要测量霍尔电压，a应接电压表负接线柱，b应接电压表正接线柱

B.图中霍尔元件的电流I可能是正电荷定向运动形成的

C.如果长时间不更换图中的电源，霍尔电压将减小

D.霍尔电压与电子定向移动的速率及宽度d有关

6. 2020年12月17日，携带“月壤”的“嫦娥五号”返回器成功着陆。“月壤”中的氨-3是目前为止最理想的核聚变能源，它是一种高效、清洁、安全的核燃料，其参与的一种核反应为，其中辐射出一个光子。已知质子、氦-3、氦-4的质量分别为、、，普朗克常量为h，真空中的光速为c，则下列说法正确的是（    ）

A.的比结合能比的小

B.目前核电站使用的核燃料是

C.辐射出的光子的能量

D.辐射出的光子的波长

7.一光电管的阴极K用截止频率为的金属铯制成，并接入如图所示的电路中。当用频率为的单色光射向阴极K时，能产生光电流。移动变阻器的滑片当电压表的示数为U时，电流计的示数达到饱和电流I。已知普朗克常量为h，电子的质量为m，电子的电荷量为e，真空中的光速为c。下列说法正确的是（    ）

A.该单色光的光子的能量为

B.在时间内阴极K逸出的光电子数为

C.每个单色光的光子的动量大小为

D.光电子到达阳极时的最大速率为

第Ⅱ卷（非选择题  共72分）

二、非选择题：共72分。第8~10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共31分。

8.（6分）各种功放内部存在环状变压器，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系。（环牛效率极高可看成理想变压器）

（1）测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数、的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕50匝漆包细铜线，并将理想交流电压表1接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电压，再将理想电压表2连接在次级线圈（右侧）上。若理想交流电压表1的示数为2.0V，理想交流电压表2的示数为12.0V，则初级线圈的匝数      匝，次级线圈的匝数      匝。

（2）若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值的交变电压，则理想交流电压表1的示数为      V（计算结果保留三位有效数字）。

9.（10分）小型水电站是指装机容量25000kW及以下的水电站和配套的地方供电电网。某山区小型水电站的输电网线图如图所示，发电机的输出功率，输出电压，用户需要的电压，输电线总电阻。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，求：

（1）输电线中的电流；

（2）升压变压器原、副线圈的匝数比；

（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。

10.（15分）两个动能均为0.45MeV的氘核，正面对心碰撞发生聚变，生成一个中子和氦核。已知氘核质量，中子质量，氦核质量。1u相当于931.50MeV的能量。（能量均以MeV为单位，且保留两位小数）

（1）写出核聚变的方程式；

（2）计算上述核反应释放的核能；

（3）若核反应中释放的核能全部转化为动能，求生成的中子和氦核的动能、。

（二）选考题：共41分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。

11.[选修3-3]（41分）

（1）（单选，4分）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能随分子间距离r变化的关系的图线是（    ）

（2）（单选，4分）在相同的外界环境中，两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，如图所示。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积都相同，则下列说法正确的是（    ）

A.氢气的密度较大  B.氧气的密度较大

C.氢气的压强较大  D.两气体的压强相等

（3）（单选，1分）一只轮胎的容积，已装有的空气，现用打气筒给它打气。已知打气筒的容积，设打气过程中轮胎的容积及气体温度都保持不变，大气压，要使胎内气体的压强达到，应打气（    ）

A.20次 B.15次 C.12次 D.10次

（4）（多选，4分）如图所示，U形汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭一定质量的气体，已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦。初始时，活塞紧压小挡板，外界大气压强为。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则下列能反映汽缸内气体的压强、体积V随热力学温度T变化的图像是（    ）

（5）（多选，4分）一定质量的理想气体的图像中的等温变化图线如图所示，A、B是双曲线上的两点。下列说法正确的是（    ）

A.图中△OAC和△OBD的面积一定相等

B.气体在状态A的内能一定大于在状态B的内能

C.气体从状态A到状态B的过程，一定向外界放出热量

D.气体从状态A到状态B的过程，单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少

（6）（9分）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：

①向体积为的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总体积为；

②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量简，当滴人n滴时体积为；

③往边长为30cm~40cm的浅盘里倒入2cm深的水；

④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；

⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；

⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半格的两个半格算一格，多于半格的算一格，N乘以每个小正方形的面积就是油膜的面积S。

（i）上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是            ；错误的步骤应改正为                        。

（ii）每滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积，小正方形的边长为1cm，玻璃板上描出油酸薄膜的形状如图所示。由此可以估算油酸分子的直径d=      m，这层油膜里的油酸分子的个数n=      。（结果保留一位有效数字）

（7）（12分）2020年新冠疫情期间，武汉市医疗物资紧缺，需要从北方调用大批图示医用钢瓶氧气。若每个大钢瓶容积，在北方时测得钢瓶内氧气的压强，环境温度，运输到武汉方舱医院时测得钢瓶内氧气的压强，环境温度。实际使用时，先用小钢瓶缓慢分装后供病区病人使用，小钢瓶容积，分装后每个小钢瓶内氧气的压强。假定小钢瓶分装前已抽成真空，分装过程无漏气现象，且保持温度不变。

（i）试通过计算判断大钢瓶运输途中是否漏气；

（ii）一个大钢瓶内的氧气最多可分装到多少个小钢瓶内供病人使用？

12.[选修3-4]（41分）

（1）（单选，4分）如图所示，用插针法测定玻璃的折射率。下列说法正确的是（    ）

A.若选用两折射面不平行的玻璃砖，则无法进行实验

B.为了提高准确度，与及与之间的距离应适当大些

C.若有多块平行玻璃砖可选，应选择两平行折射面距离最小的玻璃砖

D.若入射角太大，则折射光线会在平行玻璃砖的下表面发生全反射

（2）（单选，4分）如图所示，OBCD为真空中的半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径。一束由红、紫组成的复合光从半圆柱体玻璃的上表面O点射入玻璃，折射后分别射到侧面的B、C两点。若光从O点到B、C两点的传播时间分别为、，则下列说法正确的是（    ）

A.射到B点的是红光

B.射到B点的光线在玻璃中的传播速度较大

C.

D.

（3）（单选，4分）简谐波在绳中传播的示意图如图所示。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…依次做受迫振动。质点1从平衡位置向上运动开始计时，t=0.4s时，质点1第一次到达最高点，质点5开始运动。若质点1的振幅为4cm，则下列说法正确的是（    ）

A.质点7和质点11的振动情况始终相反

B.t=1.1s时，质点11开始向上振动

C.t=1.2s时，质点9处于波谷

D.0~1.4s内，质点7通过的路程为8cm

（4）（多选，4分）如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一劲度系数的轻质弹簧，弹簧下端挂一质量的小球。若小球随升降机在匀速运行过程中升降机突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示。已知弹簧振子做简谐运动的周期，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（    ）

甲        乙

A.升降机停止运行前在向上运动

B.时间内，小球处于超重状态

C.时间内，小球向下运动速度先增大后减小

D.从t=0时刻起小球开始做振幅为0.1m、周期为2s的简谐运动

（5）（多选，4分）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为0.5m/s。波源分别位于和处，振幅均为2cm。t=0时刻两列波的图像如图所示，此时平衡位置在和处的、两质点刚开始振动。图中质点M的平衡位置在处，下列说法正确的是（    ）

A.两列波的周期均为0.8s

B.0~1s内，点通过的路程为12cm

C.t=1s时，M点处于平衡位置且向下振动

D.t=1.2s后，P点偏离平衡位置的位移始终为0

（6）（9分）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：

甲

（i）关于如图甲所示的实验装置及实验结论，下列说法正确的是      （多选）；

A.实验中，发生干涉的是经双缝形成的相干光

B.为了实现单色光的双缝干涉，须在光源与透镜之间加装滤光片

C.对同一装置，绿光形成的干涉条纹的间距比红光形成的条纹间距大

D.增大毛玻璃与双缝间的距离，干涉条纹的间距会变大

（ii）某次实验形成如图乙所示的干涉条纹。调节测量头，若A、B两亮条纹对应的手轮上的示数分别如图丙、丁所示，则丁的示数为      mm；若已知双缝间距为0.3mm，玻璃屏和双缝间的距离为1.2m，则单色光的波长为      m（计算结果保留三位有效数字）。

乙      丙 丁

（7）（12分）一束激光由光导纤维左端的中心点O以的入射角射入光导纤维内，在光导纤维的侧面发生全反射，已知激光射向侧面的入射角，光导纤维总长，光在真空中的传播速度。求：

（i）光导纤维对该束激光的折射率；

（ii）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。

抚州市2020-2021学年高二下学期期末考试物理·B卷参考答案

1.B 2.A 3.D 4.D 5.C 6.AD 7.BCD

8.（1）600  300 （2）18.3

9.解：（1）设线路损失的功率为，则有：

解得。

（2）设升压变压器的输入电流为，输出电流为，则有：

解得。

（3）设用户消耗的电功率即降压变压器的输出功率为，输出电流为，则有：

解得。

10.解：（1）由聚变反应中质量数守恒、核电荷数守恒得：。

（2）设核反应中的质量亏损为，则有：

解得。

（3）因反应前两氘核动能相同，其动量等大、反向，因此反应前后系统的总动量为0，两氘核正面对心碰撞过程动量守恒，结合动量大小与动能的关系有：

或

或

解得

。

11.[选修3-3]

（1）B （2）C （3）D （4）AC （5）AD

（6）（i）将爽身粉均匀地撒在水面上  计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半格的舍去，多于半格的算一格，N乘以每个小正方形的面积就是油膜的面积S

（ii）  或（之间均给分）

（7）解：（i）大钢瓶从北方到武汉，容积一定，对瓶内气体，若成立，则气体的质量没有变化，即没有发生漏气

在北方：

在武汉：

可见等式：成立

故大钢瓶在运输途中没有发生漏气。

（ii）在武汉医院，大钢瓶氧气分装为小钢瓶的过程，属于等温变化过程，则有：

解得。

12.[选修3-4]

（1）B （2）C （3）D （4）AC （5）AD

（6）（i）AD

（ii）15.375（15.373~15.377均给分）  （均给分）

（7）解：（i）根据在光导纤维侧面的入射角为，由几何关系可得在左端的折射角，由折射定律得：

解得。

（ii）激光在光导纤维中经过一系列全反射后从右端射出，光路图如图所示。设激光在光导纤维中的传输速度为v，激光在光导纤维中传播的距离为s，则有：

解得。